Transístor de grafeno bate recorde mundial de velocidade

Transístor de grafeno

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, superaram algumas das dificuldades técnicas para lidar com o material mais promissor do momento, o suficiente para construir o transístor de grafeno mais rápido já fabricado até agora.

Detentor do recorde de mobilidade de cargas elétricas entre todos os materiais conhecidos - a velocidade na qual a informação eletrônica é transmitida através de um material - o grafeno é um excelente candidato para a fabricação de equipamentos eletrônicos de alta velocidade.

Mas as técnicas tradicionais para fabricar transístor a partir das folhas de grafeno geralmente produzem um material de qualidade bastante aquém do seu potencial teórico.

Auto-alinhamento

A equipe do professor Xiangfeng Duan melhorou significativamente a qualidade dos transistores de grafeno criando um novo processo de fabricação que usa um nanofio como guia para o alinhamento das "pernas" do transístor.

O auto-alinhamento é um elemento chave na criação de nanotransistores porque, com a diminuição das dimensões do componente, é cada vez mais difícil fazer com que as portas do componente não fiquem desalinhadas - as portas são os conectores que permitem interligar os transistores ao restante do circuito.

"Esta nova estratégia supera duas limitações encontradas anteriormente em transistores de grafeno", explica Duan. "Primeiro, ela não gera quaisquer defeitos significativos no grafeno durante a fabricação, de forma que a mobilidade das portadoras de carga se mantém. Em segundo lugar, usando uma abordagem de auto-alinhamento com um nanofio como porta superou as dificuldades de alinhamento anteriormente encontradas, permitindo fabricar componentes com canais muito curtos, com um desempenho sem precedentes."

Transístor de grafeno mais rápido do mundo

Os avanços permitiram a fabricação de transistores de grafeno que operam com uma frequência de corte de até 300 GHz - comparável à velocidade dos melhores transistores do momento, feitos de arseneto de gálio ou fosfeto de índio.

A diferença é que, como o grafeno tem uma mobilidade de cargas muito superior à destes materiais semicondutores de alto desempenho, há muito espaço para sua otimização - os pesquisadores acreditam ser possível chegar na faixa dos terahertz.

Para se ter uma ideia do avanço, em 2008 a IBM ganhou as manchetes dos jornais ao apresentar um transístor de grafeno que chaveava a uma velocidade de 26 GHz - veja IBM constrói transístor de grafeno mais rápido do mundo.

Fonte: Inovação Tecnológica

Cientistas britânicos produzem eletricidade a partir da urina

Cientistas britânicos das universidades de Heriot-Watt (Edimburgo) e de St. Andrews (Escócia), desenvolveram uma célula de combustível que produz eletricidade diretamente da urina, a partir da ureia.

O processo de produção não precisa da aplicação de voltagem para separar a ureia mas apenas de um elétrodo de baixo custo, que faz com que a reação química aconteça espontaneamente. Segundo a revista britânica "New Scientist", os detalhes técnicos deste elétrodo são por enquanto secretos.

Shanwen Tao, o cientista que lidera este projeto, calcula que cada adulto produza anualmente urina suficiente para um automóvel andar 2700 km, devido à energia que a ureia contém. A ureia representa cerca de 2% do peso da urina.

Um dos resíduos mais abundantes da Terra

A urina é um dos resíduos mais abundantes na Terra: os quase sete mil milhões de habitantes do planeta produzem dez mil milhões de litros por dia. Se adicionarmos a produção dos animais criados pela indústria pecuária, este número é várias vezes superior.

Mas depurar a urina nas estações de tratamento de esgotos, de modo a evitar a contaminação dos rios, mares e ecossistemas, é um processo que exige avultados recursos financeiros e que consome muita energia.

A nova tecnologia poderá vir a ter no futuro uma grande diversidade de aplicações, não apenas nos automóveis mas também no fornecimento de eletricidade aos edifícios de escritórios e das explorações agropecuárias, ou a aparelhos de rádio e telemóveis em regiões remotas.

Automóveis: rede de estações de serviço já existe na Europa

Curiosamente, já existe na Europa (tal como em vários países da Ásia) uma rede de mais de 6.000 estações de serviço que vendem combustível com 32,5% de ureia para abastecer camiões e autocarros a diesel, no âmbito de um diretiva europeia que entrou em vigor em 2006 destinada a minimizar o impacto ambiental da combustão do diesel. Isto significa que "a infraestrutura já está montada", salienta Shanwen Tao.

Há ainda outras tecnologias que estão neste momento a ser testadas. Na Universidade de Ohio, em Athens (EUA), os cientistas estão a fabricar hidrogénio a partir da urina usando células eletrolíticas. E na Universidade do Estado da Pensilvânia, em University Park, a aposta vai para a produção de energia a partir de bactérias.

Os efluentes dos esgotos contêm bactérias e matéria orgânica, e quando as bactérias a consomem produzem eletrões que se combinam com o oxigénio. Se este processo acontece em reservatórios sem oxigénio, os eletrões podem ser aproveitados para a produção de eletricidade. 

Fonte: Expresso

Maior turbina movida a marés do mundo começa a ser instalada

Energia das marés

A maior turbina movida a energia de marés do mundo será testada na Escócia.

Criada pela empresa Atlantis Resources, a turbina AK-1000 será instalada para testes no Centro Europeu de Energia Marinha em Orkney, na Escócia.

Segundo a empresa a turbina subaquática foi desenvolvida para suportar a pressão das mais fortes correntes marinhas.

Com hélices de 18 m de diâmetro, mais de 22 m de altura e 1,3 mil toneladas, ela pode gerar até 1 MW de eletricidade, o suficiente para abastecer cerca de mil casas.

A empresa também afirma que por causa de sua baixa velocidade, a turbina não causará danos à vida marinha.

Se passar nos testes, a turbina poderá ser a primeira de muitas a serem instaladas na costa da Escócia.

Ao longo dos últimos anos, a Grã-Bretanha vem desenvolvendo uma espécie de rede de distribuição de energia submarina, conhecida como WaveHub, para viabilizar a exploração da energia das ondas e das marés - veja Inglaterra cria infraestrutura para aproveitar energia das ondas e das marés.

Fonte: Inovação Tecnológica

Mais 16 centrais a fazer energia eléctrica do lixo

Plano do Governo é reforçar em 40% a produção de energia por esta via até 2012.

Portugal vai ter mais 16 centrais de produção de electricidade a partir dos lixos. As novas centrais entrarão gradualmente em funcionamento nos próximos dois anos e juntam-se às nove já existentes, prevendo-se que venham assegurar uma produção energética superior a 140 mil megawtts (Mw) por ano.

Trata-se de aumentar em 40% a produção concentrada no universo empresarial do Estado (350 mil Mw), que em 2009 evitou a importação de 207 mil barris de petróleo e poupou a emissão de 268 mil toneladas de dióxido de carbono (CO2).

Das 16 novas centrais, nove irão produzir electricidade através de biogás de aterro e as restantes sete da valorização orgânica dos resíduos. Entre estas inclui-se a da Valnor, em Avis, cujo investimento de 7,5 milhões de euros agora iniciado deverá estar concluído em 2012, permitindo produzir 2750 Mw por ano através de digestão anaeróbia, processo biológico no qual a matéria orgânica é transformada em biogás que pode ser usado na produção de energia eléctrica e térmica.

A valorização energética dos resíduos começou em 2001 na Valorsul, em Loures, cuja central produziu, em 2009, 293 837 Mw (cerca de 80% do total nacional). Se a estes se somarem as unidades que estão fora da alçada do Ministério do Ambiente, a produção de energia a partir dos lixos garantirá as necessidades de 3% do sector doméstico, ou seja, 168 mil famílias, evitando a importação anual de 311 mil barris de petróleo.

A ministra do Ambiente, Dulce Pássaro, diz que o Governo está "muito virado" para estes projectos, que têm a dupla vertente de conciliar a gestão ambiental e a criação de mais-valias energéticas. "Se tratássemos os resíduos da forma tradicional, só em aterro, estávamos a resolver uma parte do problema. Assim, o biogás que resulta da degradação dos resíduos é aproveitado e esta é a aposta certa, seguida nos países com políticas consistentes em matéria de ambiente".

Uma vez concluídos os projectos, Portugal será dos países europeus "com maior adesão a este tipo de solução", diz Rui Berkemeier, da Quercus, acrescentando que ficará instalada uma capacidade de tratamento mecânico e biológico para cerca de 1,5 milhões de toneladas de lixo. "Como o País produz à volta de cinco milhões de toneladas, ainda há uma margem bastante grande para se instalarem mais unidades".

Rui Berkemeier acrescenta que em regiões como o Oeste, Gaia ou Santa Maria da Feira, as unidades projectadas são "muito pequenas", sendo necessários novos investimentos em Lisboa e Porto, para "compensar" o período de paragem dos respectivos incineradores. "A produção de biogás é só uma das vantagens deste sistema, que permite ainda recuperar grandes quantidades de materiais recicláveis, sobretudo plástico, e produzir um composto de qualidade média para a agricultura".

Fonte: DN

Descoberto novo processo de conversão da energia solar

Pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, descobriram como usar simultaneamente a luz e o calor do Sol para gerar eletricidade.

A técnica tem o potencial para produzir energia solar com o dobro da eficiência dos métodos existentes, tornando-a barata o suficiente para competir com as termelétricas que queimam derivados de petróleo.

Emissão termiônica

Batizado de "emissão termiônica de fótons otimizada", ou PETE (Photon Enhanced Thermionic Emission), o processo promete superar a eficiência tanto das atuais tecnologias de conversão fotovoltaica - os conhecidos painéis solares - quando das usinas termossolares - que usam o calor do Sol para aquecer líquidos que giram turbinas para gerar a eletricidade.

Ao contrário das células solares atualmente usadas nos painéis solares - que perdem eficiência quando a temperatura aumenta - o novo dispositivo se destaca justamente pelo bom funcionamento em altas temperaturas, o que permite seu funcionamento simultâneo no processo termossolar.

"Este é realmente um avanço conceitual, um novo processo de conversão de energia, não apenas um novo material ou uma variação levemente diferente," disse Nick Melosh, que liderou o grupo de pesquisa. "É realmente algo fundamentalmente diferente de como você pode coletar energia."

A célula solar PETE junta em um único componente o mecanismo quântico das células solares - os fótons excitam os elétrons - com o mecanismo termal - que usa a luz do Sol concentrada como fonte de energia termal para produzir eletricidade indiretamente por meio de um motor de calor.

O componente é baseado na emissão termiônica de elétrons fotoexcitados em um catodo semicondutor funcionando em alta temperatura.

Recentemente, cientistas do MIT também anunciaram a descoberta de uma nova forma de produzir eletricidade, usando nanotubos de carbono. Ver notícia completa-->

Fonte: inovação tecnológica

Renováveis: Portugal cada vez mais limpo

Electricidade a partir de fontes renováveis cresceu 91% de janeiro a Maio. Só nas eólicas o aumento da produção foi de 50% nos primeiros cinco meses do ano, face a igual período de 2009.

No final de Maio Portugal tinha 9.294 megawatts de capacidade instalada para produção de electricidade a partir de fontes renováveis.

Teoricamente seria quase o necessário para suprir as necessidades do país. O único problema é que estamos a falar de fontes de energia que são intermitentes, como o vento, que nem sempre sopra, ou como a chuva, que nem sempre cai. Ou seja, não garantem a segurança total de abastecimento. Por isso vamos continuar a precisar de outro tipo de geralção eléctrica como as centrais de ciclo combinado a gás natural ou das centrais a carvão, altamente poluentes.

De qualquer forma, Portugal continua bem posicionado em matéria de energias renováveis. Só em 2009, 45% do consumo de electricidade foi assegurado por fontes limpas.

Em 2008 Portugal foi, segundo a Direcção Geral de Energia e Geologia, o quinto país da União Europeia com maior incorporação de renováveis no seu sistema electroprodutor.

No passado mês de Maio começaram a injectar electricidade no sistema uma nova central eólica, uma mini-hídrica, um reforço de potência em dois parques eólicos e ainda microprodução fotovoltaica. Ou seja, também começaram a vender energia á rede muitos particulares que produzem electricidade nas suas próprias habitações.

Fonte: Expresso

Governo admite acabar com subsídios às renováveis

O fim das tarifas subsidiadas para a produção de energia renovável, que este ano deverão custar perto de 500 milhões de euros ao País, é um cenário admitido num documento que será enviado para Bruxelas

O Governo português admite acabar com os subsídios dados à produção de energias renováveis através das tarifas subsidiadas ("feed-in tariffs", ou FIT). 

Essa é uma possibilidade que o Executivo assume no Plano Nacional de Acção para as Energias Renováveis (PNAER), cuja versão final já está pronta e será enviada à Comissão Europeia muito em breve. 

"No futuro, e dependendo da evolução da competitividade das tecnologias e do seu grau de maturidade, as instalações produtoras de electricidade a partir de fontes de energia renováveis poderão deixar de beneficiar de uma FIT regulada, passando a estar imediatamente integradas no mercado de electricidade", refere o PNAER na sua última versão, que pode ainda ser objecto de comentários até dia 21. O Governo diz que para já "ainda não estão definidos prazos para que isso venha a acontecer". 

Fonte: Jornal de Negócios

Contadores inteligentes não sobem factura

António Martins da Costa, administrador da EDP, explicou ao CM que pode não ser o consumidor a pagar a implementação dos contadores inteligentes de electricidade, que melhoram a eficiência energética, adiantando que é um tema que o regulador está analisar. O valor poder ser absorvido pelo distribuidor, admitiu Martins da Costa.

Actualmente, cada contador inteligente custa ainda cerca de 70 euros, mas o custo tem vindo a diminuir. Estes equipamentos estão a ser utilizados no âmbito do projecto piloto InovGrid, em fase de teste com 1300 consumidores de Évora, e que se traduz num sistema mais eficiente de distribuição de electricidade com poupanças ao nível do consumo.

De acordo com o administrador da EDP, o investimento também é compensado pelos beneficíos que este novo sistema de distribuição inteligente acarreta, "quase como instalar um computador em casa dos clientes", explica Martins da Costa, sublinhando que acabam as leituras de energia com estimativas e a alteração da potência contratada ou do plano tarifário feita de imediato sem deslocação de técnicos. Uma mudança que, afirmou, reduz os custos com 'outsourcing'.

Martins da Costa esteve esta quarta-feira na EXPO em Xangai a apresentar aos chineses este modelo revolucionário de consumo de energia eléctrica. Segundo o administrador da EDP, houve já abordagens de grupos internacionais interessados neste modelo.

Fonte: CM

Electricidade sobe em Portugal e cai na Europa

Portugal é dos países da União Europeia com preços de energia mais elevados, tendo em conta o poder de compra das famílias. Apesar da queda dos custos na média dos 27, em Portugal eles mantinham-se acima dos parceiros europeus.

Os preços da energia caíram na média dos países da União Europeia entre a segunda metade de 2008 e a segunda de 2009. Em Portugal, isto aconteceu para o gás doméstico mas não para a electricidade.
Contra a corrente, os preços da electricidade desceram 1,5% entre os 27 países comunitários mas em Portugal subiram 4,5%, segundo os dados do Eurostat, o gabinete de estatísticas da Comissão Europeia.
O preço da electricidade em Portugal era, era no entanto, mais baixo que o da média comunitária (16,45 euros), o que não invalidada o facto de ser o sétimo mais alto entre os 27, em termos de paridade do poder de compra. Ou seja, embora, em Portugal, o preço real pago por cada cem "quilowatts" fosse de 15,41 euros, quando relativizado, os portugueses pagaram o equivalente a 18,61 pontos acima.
Os países com pior capacidade de poder de compra que Portugal neste campo foram a Hungria, a Polónia e a Alemanha. Em termos de descida de preço real, ela foi mais acentuada em Chipre, na Itália, na Irlanda e na Dinamarca.
Em Espanha, o preço da electricidade também subiu 8,2% - cada cem unidades de electricidade custavam entre 2008 e 2009 16,84 euros, um valor próximo da média europeia.
De notar que em Janeiro de 2009, e também segundo os números do Eurostat, o salário mínimo em Portugal era de 525 euros (475€x14 meses/12 meses=525€) enquanto era de 728 euros em Espanha ou 1642 euros no Luxemburgo, o mais alto de toda a UE.
Quanto ao gás doméstico, tanto os portugueses como os europeus pagaram menos entre 2008 e 2009, mas em Portugal esta descida foi na ordem dos 5,5% enquanto a factura da média da União a 27 diminuiu, nesse período, 16%.

Gás é o quinto mais caro da UE

Ainda assim, as famílias portuguesas pagaram por cada "gigajoule" de gás doméstico mais (16,52 euros) que as europeias (14,67 euros). Em termos de poder de compra, o valor pago pelos lares portugueses era o quinto mais caro no espaço europeu - 19,28 pontos acima. No que respeita o poder de compra só pagaram mais que os portugueses, os suecos, os polacos, os húngaros e os búlgaros. A maior descida dos preços do gás doméstico foram na Bélgica, na Itália, na Letónia e da Eslovénia.
Os vizinhos espanhóis viram os preços do gás descer 18% pagando apenas 14,88 euros por cada unidade.

Fonte: JN

Cabo supercondutor bate record mundial de intensidade de corrente

Recorde electrizante

Pesquisadores da Universidade Autônoma de Barcelona, na Espanha, construíram um cabo supercondutor que bateu o recorde mundial de intensidade de corrente elétrica, atingindo 3.200 amperes a 24.000 volts.

Os resultados dos testes indicaram que o novo cabo supercondutor tem uma capacidade de 100 MVA (milhões de volt-ampere), cinco vezes mais do que um cabo de cobre convencional com as mesmas dimensões.

Além do cabo, medindo 30 metros, feito de material supercondutor de alta temperatura, os pesquisadores construíram todos os terminais para conectá-lo à rede comum de distribuição.

Cabo supercondutor

Segundo os pesquisadores, se for usado nas linhas de transmissão, o cabo elétrico supercondutor poderia reduzir as perdas de energia entre 50% e 70%, desde que utilizado em pontos-chave da rede de distribuição.

Por ser capaz de transportar uma quantidade de electricidade muito superior em relação aos cabos convencionais, a tecnologia supercondutora torna-se uma alternativa viável para se obter a eficiência desejada dos sistemas de distribuição eléctrica.

As perdas de energia ao longo dos linhões de transmissão, que levam a energia das usinas até os pontos de consumo, representam um desperdício maior de energia do que todas as demais ineficiências somadas.

A economia obtida com o uso de cabos supercondutores já computa o gasto energético com o próprio cabo, que precisa ser resfriado para manter a supercondução. Embora sejam chamados de materiais supercondutores de alta temperatura, essa temperatura é ainda muito menor do que a temperatura ambiente.

Demanda mundial de energia

A demanda mundial de energia deverá dobrar até a segunda metade deste século.

Desta forma, ganhos de eficiência na construção de motores, geradores, transformadores, além do uso de cabos supercondutores, ajudariam a satisfazer essa demanda de energia sem exigir que se dobre o número de usinas existentes hoje.

Segundo os pesquisadores, a tecnologia de transmissão baseada em materiais supercondutores também aumenta a segurança e a confiabilidade da rede, uma vez que os transformadores de material supercondutor não são inflamáveis.

Fonte: Inovação Tecnológica